Das neue Mer­k­blatt SIA 2061 «Bat­te­rie­spei­cher­sy­ste­me in Ge­bäu­den»

Angesichts der vielen Fachpublikationen über Batteriespeichersysteme stellt sich die Frage, weshalb sich auch der SIA mit diesem Thema vertieft auseinandersetzt. Der Grund ist naheliegend: die Energiestrategie 2050 des Bundes. Denn die Bedeutung von Batteriespeichersystemen in Ge­bäuden nimmt aufgrund der Energiestrategie stark zu. Es existieren zwar Fachpublikationen, diese sind aber nur bedingt für Generalistinnen und Generalisten im Bauwesen geeignet und decken meist spezielle Sichtweisen auf Batteriesysteme ab. Daher sind einfach anwendbare Umsetzungshilfen im Gebäudebereich notwendig.

Diese Lücke soll nun das neue Merkblatt SIA 2061 Batteriespeichersysteme in Gebäuden schliessen. Der SIA hat bereits das Merkblatt SIA 2060 Infrastruktur für Elektrofahrzeuge in Gebäuden entwickelt, und das Merkblatt SIA 2062 Integration von Photovoltaik in Gebäuden ist in Bearbeitung. Damit steht ein Paket von Merkblättern zur Verfügung, das Fragestellungen rund um Elektrizität, Mobilität und Speicherung abdeckt.

Einsatzgebiete des neuen Merkblatts

Das Merkblatt beschränkt sich bewusst auf Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie Gewerbebauten. Hierbei ­werden Bestands- und Neubauten, auch in Kombination mit Photovoltaik, betrachtet. Das sind typischerweise die Bauobjekte, bei denen kaum hoch spezialisierte Expertinnen und Experten für die Unter­stützung zur Verfügung stehen.

Ob das Batteriespeichersystem hauptsächlich für die Eigenverbrauchs- oder Lastspitzenoptimierung oder als Backup-Lösung eingesetzt werden soll, entscheidet das Kundenbedürfnis. Bei der Dimensionierung muss eine Balance gefunden werden zwischen wirtschaftlicher Tragbarkeit, der Leis­tungsfähigkeit einer eventuell vorhandenen Photovoltaikanlage und den elektrischen Verbraucherprofilen. Zudem gilt es, geeignete Räume zu finden, die den gesetzlichen Anforderungen bezüglich Sicherheit und Brandschutz genügen.

Betreibermodelle und Betriebsweisen

Der Grundsatz, dass die Hülle eines Gebäudes nur einer Hausbesitzerin gehört, hat sich bereits beim Einsatz von Photovoltaik geändert. Ein Besitzer kann beispielsweise das Dach für eine Photovoltaikanlage vermieten. Die in die Anlage investierenden Personen können den Betrieb zusätzlich an eine Drittfirma vergeben. Diese verschachtelten Besitz- und Abhängigkeitsverhältnisse setzen sich bei den Batteriespeichern fort. So werden neben den traditionellen Rollen der Hausbesitzerin beziehungsweise des Hausbesitzers neue Rollen wie die der Investierenden, Be­treibenden und Nutzenden der Batteriespeichersysteme geschaffen. Abhängig von den Besitzverhältnissen ergeben sich zudem andere Betreibermodelle: Eigenversorgung, Elektrizitätsankauf und -verkauf, Netzanschluss- und Leistungsoptimierung sowie der Betrieb in einer Community, der in der Schweiz allerdings noch nicht zulässig ist.

Somit wird auch klar, dass die Betriebsweisen der Anlagen einen wesentlichen Einfluss auf die dynamische Optimierung haben. Wird beispielsweise bei einem Gewerbebetrieb ein erhöhter Leis­tungsb­edarf nicht durch einen verstärkten Netzanschluss ausgeglichen, besteht die primäre Auf­gabe der Optimierung darin, zu ­verhindern, dass eine zu hohe Leistung vom elektrischen Netz bezogen wird. Die Batterie wird in diesem Fall als Zwischenspeicher für Spitzenlast im Gebäude eingesetzt. Aus Sicht der Kundschaft ist es natürlich wünschbar, dass über die Lebensdauer der Anlage die Optimierungskriterien angepasst werden können.

Systembeschreibung

Das Merkblatt SIA 2061 legt Wert darauf, eine allgemeine Verstän­digung über die Begriffe und den Systemaufbau zu ermöglichen. Dies beginnt mit der Beschreibung der technischen Parameter der Batterien und reicht über die Einbettung in die übergeordneten Systeme wie Batterie- und Energiemanagementsysteme oder Wechselrichter bis zu elektrischen und gebäudetechnische Anlagen. Die Intelligenz der Anlage steckt heute im Energie­managementsystem, das die Energie- und Leistungsoptimierung mit einem Softwareprogramm macht.

Projektierung, Ausführung, Inbetriebnahme, Rückbau

Eine wichtige Rolle im neuen Merkblatt spielt die Praxistauglichkeit. Deshalb geht es ausführlich auf ­Projektierung, Ausführung, Inbetriebnahme, Betrieb und Rückbau ein. Die Projektierung erfolgt ge­werke­übergreifend mit Schnittstellen zur Elektroinstallation, der ­Gebäudeautomation, der IT bis zur Wärmebereitstellung, der Photovoltaik und Ladestationen für die Elektromobilität. Einfache Dimensionierungsregeln erlauben den Planenden, rasch eine Abschätzung der Grösse des Batteriespeichersystems vorzunehmen.

Auch der sichere Betrieb des Speichersystems sollte nicht unterschätzt werden: Software-Updates, Anpassungen in der Optimierung und Eingriffsmöglichkeiten der Anlagenbetreibenden sind von Beginn an einzuplanen. Wie bei jedem gebäudetechnischen Bauteil folgt am Lebensende der Komponenten ein Rückbau. Bereits heute wird beim Einsatz einer Batterie eine Recyclinggebühr erhoben, und der Batteriehersteller ist zur Rücknahme verpflichtet.

Ein ausführlicher Anhang mit Praxisbeispielen rundet das Merkblatt ab. Es enthält Dimensionierungsbeispiele, typische Kennzahlen für Speichersysteme und Gebäude sowie vertiefte Erläuterungen technischer Begriffe. Funktionale Anforderungen, Sicherheits-, Schutz- und Nachhaltigkeitsanforderungen werden verständlich dargelegt. Checklisten unterstützen Planende, Ausführende und Betreibende dabei, Batteriespeichersysteme richtig ein­zusetzen.

Ausblick

Das Merkblatt SIA 2061 Batterie­systeme in Gebäuden stellt eine ­Momentaufnahme der heutigen technischen Möglichkeiten und ­Eigenschaften dar. Mit Sicherheit wird sich dieser Markt genauso dynamisch entwickeln wie der Photovoltaikmarkt. Die technischen Eigenschaften werden sich weiter verbessern, die Integration in ein Gesamtsystem vereinfacht sich, und der Preis für Speichersysteme wird sich parallel zur elektrischen Mo­bilität rasch nach unten bewegen.

In Zukunft werden Gebäude von ­Anfang an mit Photovoltaik, Elek­tromobilität und lokaler Batteriespeicherung geplant, gebaut und betrieben. Aktuell ist der Markt in einer Pionierphase. In dieser ent­stehen extrem schnell neue Technologien, Lösungen und Start-ups. Der SIA wird zu gegebener Zeit auch das Merkblatt SIA 2061 den neuen Entwicklungen anpassen.

Webinar Neues Merkblatt 2061 «Batteriespeichersysteme»

Das Webinar zum neuen Merkblatt 2061 findet am 19. November 2021 von 11 bis 12 Uhr statt. Der Referent ist Jürg Bichsel, Kommissionspräsident Merkblatt SIA 2061.

Weitere Informationen auf www.events.sia.ch